一种大豆TPS类酶及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术属于植物基因工程领域，涉及一种大豆TPS类酶及其编码基因与应用。本发明专利技术大豆TPS类酶GmGES，具有SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列。该基因的开放阅读框具有SEQ?ID?NO.1所示的DNA序列。本发明专利技术首次从大豆基因组中克隆得到一种大豆TPS类酶的编码基因GmGES。并验证了该基因的功能。利用植物表达载体，将本发明专利技术的GmGES基因导入植物细胞，可获得抗虫转基因植株。过量表达本发明专利技术GmGES基因的烟草与空载烟草相比，其抗虫性显著提高，说明GmGES基因在提高植物抗虫性方面起着重要作用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于植物基因工程领域，涉及一种大豆TPS类酶及其编码基因与应用。本专利技术大豆TPS类酶GmGES，具有SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列。该基因的开放阅读框具有SEQ?ID?NO.1所示的DNA序列。本专利技术首次从大豆基因组中克隆得到一种大豆TPS类酶的编码基因GmGES。并验证了该基因的功能。利用植物表达载体，将本专利技术的GmGES基因导入植物细胞，可获得抗虫转基因植株。过量表达本专利技术GmGES基因的烟草与空载烟草相比，其抗虫性显著提高，说明GmGES基因在提高植物抗虫性方面起着重要作用。【专利说明】—种大豆TPS类酶及其编码基因与应用
本专利技术属于植物基因工程领域，涉及一种大豆TPS类酶及其编码基因与应用。
技术介绍
在当今的农业生产中，虫害是严重制约农作物优质、高产高效的重要原因之一。虫害不单单影响作物的生长发育，甚至在作物收获存储运输过程当中，都会遭遇到不同害虫程度不同的伤害。大豆作为一种重要的粮食及经济作物，多种害虫能够严重影响其产量和品质。传统防治方法就是使用化学药剂农药或者施用生物方面的杀虫剂，在杀死害虫的同时也会对有益动物以及害虫的天敌产生伤害，严重时也会杀死它们，一定程度上对生态平衡造成了破坏，同时对人、畜、禽等也会有毒害。目前，提高作物抗虫性的重要方法之一是通过基因工程技术。研究表明挥发性的萜类化合物在植物与植食性昆虫之间的关系中起着相当重要的作用，多数萜类化合物对植食性昆虫具有驱避、拒食和毒杀作用(Schnee et al.2006)。職类合酶(terpene synthase,TPS)是萜类化合物合成途径中的关键酶，催化萜类化合物合成的最后一步反应。单萜合酶随后在拟南芥、水稻、番茄、金鱼草、烟草等植物中克隆出来。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大豆TPS类酶。本专利技术的另一目的是提供编码该大豆TPS类酶的基因。本专利技术的又一目的是提供该TPS类酶的应用。本专利技术的目的通过如下技术方案实现:一种大豆TPS类酶GmGES，具有SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列。编码所述的大豆TPS类酶GmGES的基因GmGES。该基因的开放阅读框具有SEQ ID N0.1所示的DNA序列。含有所述的大豆TPS类酶GmGES编码基因GmGES的表达载体。所述的表达载体优选将SEQ ID N0.1所示的大豆TPS类酶GmGES编码基因GmGES利用gateway技术插入植物表达载体pMDC83得到的植物过量表达载体pMDC83_GmGES。使用GmGES构建植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型启动子或诱导型启动子。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进彳丁加工，如加入可在植物中表达的选择性标记基因(⑶S基因、蛮光素酶基因等)或抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物、潮霉素标记物等)的抗性基因。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。含有所述大豆TPS类酶编码基因GmGES的工程菌。所述的工程菌优选将所述的大豆TPS类酶编码基因GmGES转入根癌农杆菌EHA105所得。扩增所述大豆TPS类酶编码基因GmGES的引物，正向引物序列为SEQ ID N0.3，反向引物序列为SEQ ID N0.4。所述的大豆TPS类酶GmGES在培育抗虫植物中的应用。所述的大豆TPS类酶编码基因GmGES在培育抗虫植物中的应用。有益效果本专利技术首次从大豆基因组中克隆得到一种大豆TPS类酶的编码基因GmGES。并验证了该基因的功能。利用植物表达载体，将本专利技术的GmGES基因导入植物细胞，可获得抗虫转基因植株。过量表达本专利技术GmGES基因的烟草与空载烟草相比，其抗虫性显著提高，说明GmGES基因在提高植物抗虫性方面起着重要作用。本专利技术的GmGES对培育抗虫农作物，减少虫害对农作物产量的影响特别是对大豆产量的影响具有重要意义。携带有本专利技术GmGES的植物表达载体可通过使用Ri质粒、Ti质粒、植物病毒载体、显微注射、直接DNA转化、农杆菌介导、电导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。被转化的植物宿主既可以是玉米、水稻、小麦等单子叶植物，也可以是烟草、大豆、苜蓿、黄瓜、番茄、杨树、草坪草等双子叶植物。【专利附图】【附图说明】图lpMDC83的质粒图谱。图2含有GmGES的植物表达载体的部分结构示意图。图3转基因烟草PCR鉴定电泳图。泳道1:CK，以转入空载的烟草DNA为模板(阴性对照)；泳道2:P,以植物表达载体pMDC83-GmGES质粒为模板(阳性对照)；泳道3_16:1_14，以各个转基因植株DNA为模板。图4转基因烟草RT-PCR鉴定电泳图。泳道1:CK，以转入空载的烟草RNA为模板(阴性对照)；泳道2:P,以植物表达载体pMDC83-GmGES质粒为模板(阳性对照)；泳道3_10:1-8，以各个转基因植株RNA为模板。图5转GmGES烟草株系与空载烟草的叶片对斜纹夜蛾进行双向选择饲喂，12小时后评价其偏向性因子。A:双向选择饲喂12小时后的的叶面情况；B:斜纹夜蛾对转GmGES烟草株系与空载烟草叶片的偏向性因子计算结果示意图，*，P < 0.05 ;**，P < 0.01。图6转GmGES烟草株系与空载烟草的叶片对斜纹夜蛾进行强迫饲喂试验，24小时后计算其相对生长率。A:转GmGES烟草株系与空载烟草喂养虫子24小时之后的叶面情况；B --转GmGES烟草株系与空载烟草的叶片分别饲喂24小时后斜纹夜蛾的相对生长率结果示意图，*，P ≤ 0.05 ;**，P ≤ 0.01。【具体实施方式】在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体的制备实施例和应用实施例，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用到的引物，均在首次出现时标明，其后所用相同引物，均以首次标明的内容相同。下述实施例中所用方法如无特别说明，均为常规方法。实施例1大豆GmGES及其编码基因GmGES的cDNA克隆与鉴定实验材料为栽培大豆品种“南农99-10”，由南京农业大学国家大豆改良中心种质资源研究室提供，材料种植于网室，常规田间管理。参照苜蓿单萜合酶基因(GeneBank数据库中的登录号为AY766248)的序列信息和大豆基因组数据库(http: //www.phytozome.net/soybean ),利用生物信息学的方法进行分析，设计引物，进行大豆单萜合酶基因GmGES的克隆，。具体方法如下:GmGES 基因 ORF 正向引物 P1: ‘ 5-CAAGAAGCTGCTAGAGGAAGT-3 ’ (SEQ ID N0.3)GmGES 基因 ORF 反向引物 P2: ‘5-ATAGTTCAAATGCCTAGTCTC-3’ (SEQ ID N0.4)；取大豆材料“南农99-10”嫩叶片，置于液氮中研碎，RNA提取依据TIANGEN总RNA提取试剂盒RNA Plant Extraction kit DP417本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大豆TPS类酶GmGES，其特征在于氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻德跃，刘建雨，王慧，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：